产业用常规纤维解析

第二章产业用纤维材料产业用纺织品的提高和发展与产业用纺织品纤维材料的提高和发展息息相关，且相互促进。产业用纺织品所使用的纤维原料已从最初使用天然纤维发展到主要使用各种化学纤维，已从最初使用一般规格的纤维发展到使用具有高性能和功能性纤维。产业用纤维分类的方法很多：按原料的种类可分为天然纤维和化学纤维；按产业用状况可分为产业用常规纤维、产业用高性能纤维、产业用功能纤维等。第一节产业用常规纤维一、棉纤维——18世纪产业革命以来，棉已成为全世界最主要的纺织原料。——棉仍是纺织工业的重要原料。——棉纤维制品（包括下脚纤维，例如斩刀花、精梳落棉、皮棍花、粗纱头等）在产业用纺织品领域仍有一定的应用。棉纤维1、棉纤维的结构与化学性能：天然纤维素纤维，一端开口，有天然转曲，90%以上是纤维素，其余成分有蜡质、单糖和聚合糖、残余原生质和矿物质。酸可促进棉纤维水解，碱可对棉纤维进行丝光处理；氧化剂可使棉纤维发生严重降解；棉纤维还可发生一些酯醚化反应。2、物理性能：长度、细度、强度、吸湿性等。3、应用：棉纤维及其制品主要用作帆布、过滤材料、絮垫、医用卫生材料、填充料、涂层基布、揩布以及特种棉织物等。应用传统的帆布领域依然有重要的应用。应用过滤材料、絮垫、医用卫生材料、填充料、涂层基布、揩布以及特种棉织物等领域。二、麻纤维——麻纤维是从各种麻类植物取得的纤维的统称。——韧皮纤维有苎麻、亚麻、黄麻、洋麻等，它们都来自植物的茎。这类纤维质地柔软，适宜纺织加工，商业上称为“软质纤维”，大量应用于产业用纺织品领域。——叶纤维有剑麻和蕉麻等，是从单子叶植物的叶上获得的。这类纤维比较粗硬，商业上称为“硬质纤维”。完全应用于产业用纺织品领域。

表麻类纤维的化学组成成分苎麻亚麻黄麻洋麻大麻苘麻蕉麻剑麻纤维素65-7570-8064-6770-7683.666.170.173.1半纤维素14-1512-1516-1921.813.3木质素0.8-1.52.5-511-1513-2010.4（包括蛋白质）13-205.711.0果胶4-51.4-5.71.1-1.37-80.60.9水溶物4-83.813.51.61.3脂蜡质0.5-1.01.2-1.80.3-0.71.32.30.20.3灰分2-50.8-1.30.6-0.720.92.3其它(含氮物质)0.3~0.6

二、麻纤维

1、苎麻纤维的性能与应用苎麻是麻纤维中品质最好的原料之一。长度是植物纤维中最长的，平均长度为20-250cm，平均线密度为，可进行单纤维纺纱。吸湿能力强，回潮率可达13%，强度高，初始模量高。化学性质与棉相似但比棉好，对微生物有一定的抵抗性。耐光性和耐热性均较好。

苎麻织物可应用于铺盖用纺织品。可用作国防工业、工农业用布。例如：皮带尺、钢丝针布基布、过滤布、子弹带、水龙带等。此外，苎麻织物还可作抛轮布、书籍布、服装鞋帽衬、涂层织物基布、降落伞带、背带、炮衣、高强度缝纫线等。

苎麻纤维的应用2、亚麻纤维的性能与应用

亚麻单纤维长度较短，由30-50根单纤维集结在一起由胶质粘结成束纤维状态存在，半脱胶后形成工艺纤维。工艺纤维的线密度一般为，亚麻纺织品除用于衣着和装饰织物外，还被大量应用于产业用纺织品领域。如亚麻水龙带、亚麻工业用布、地毯基布、幕布、画布、贴墙布等。它们基本上可属于亚麻帆布类产品。（1）亚麻水龙带——因为亚麻断裂强度大、吸水膨胀系数大、断裂伸长小，制织成的亚麻水龙带涨破强度高，渗水量小，受压后不伸长。亚麻水龙带在专门的织机上织造，织物为管状物。（2）亚麻工业用布——亚麻工业用布常用干式纺纱经煮练后织造，以平纹及双经平纹居多，经纬密较小。亚麻包装布——用亚麻短麻或二粗麻的干式纺纱，也可织造包装布，它具有良好的透气性。一些缺少黄麻的国家采用亚麻包装布作为粮食的包装。（3）其它。亚麻还可作地毯的基布、幕布、画布、过滤布、贴墙布、殡仪用布等。亚麻水龙带——3、黄麻、洋麻纤维的性能与应用

黄麻、洋麻的单纤维都很短，依靠胶质粘结成束纤维进行纺纱。黄麻密度低、回潮率是麻类中最高的。洋麻适应性强，在我国大量种植且亩产较高，可作为黄麻的替代品，主要用作麻纱线、麻布、麻袋、土工布、麻纸复合水泥袋、增强塑料的加固材料等。（1）黄麻纱线。主要用于制造麻袋、麻布、地毯底布等黄麻类纺织物。国内还用于电缆的防护层（用沥青浸渍后，包覆于电缆表面）和填充层（把它和电缆线卷绕在一起，使其截面呈圆形）、麻袋绞包用的绞包线。黄麻纱线还用于各种捆扎用绳。此外，还可用作登山鞋，编制工艺品。（2）黄麻麻布。主要用作包装材料，如包装各种农副产品，也可包装金属制品，可制作成麻袋。可用作制造坐垫、油画布，还可作为底布用于人造革、铺地材料、地毯等。还有用它涂上沥青或其它防水材料与纸复合做成防潮的复合麻袋。（3）黄麻麻袋按织物组织可分为单经平纹袋、双经平纹袋和双经斜纹袋三大类。黄麻帆布是一种粗帆布，亦可用作油画布。（4）一些新产品在不断的研发中。如：黄、洋麻土工布、地毯纱、麻纸复合水泥袋、增强塑料的加固材料、非织造布、贴墙布等。4、剑麻纤维的性能与应用剑麻属龙舌兰科，系多年生宿根植物，每年收割其部分叶片来刮制纤维。单纤维极短。剑麻具有遇海水不被腐蚀的特点，遇淡水则随时间的推移其断裂强度逐渐降低直至消失殆尽。剑麻适用于舰艇、渔船、航海的绳缆、网绳及钢丝绳的芯纱等，也可用作防水帆布、铺地织物、地毯和麻袋。用剑麻生产过程中产生的乱纤维、短纤维、回麻等可生产非织造布，用于沙发的垫层和填料。剑麻剑麻5、蕉麻纤维的性能与应用蕉麻属芭蕉科，系多年生宿根植物，纤维取于叶鞘，以束纤维形式进行利用。蕉麻耐海水腐蚀性、用途等均与剑麻相似。其经典产品有“白棕绳”（如图）。6、椰壳纤维的性能与应用这种纤维并不是传统的纺织生产原料，但可以生产非织造布。纤维从椰子外壳层剥下，一般长度为15-33cm，刚度大，弹性好，很适合采用针刺法生产用作沙发、汽车坐垫及弹簧软垫床厚垫、运动垫的填料，使用性能、舒适性远胜过泡沫塑料制品，弹性好，不老化。

三、毛纤维1、羊毛纤维的性能羊毛纤维由羊皮肤上的细胞发育而成。纤维具有天然卷曲，纵向表面由鳞片层覆盖，由外向内依次为鳞片层、皮质层，粗毛还有髓质层。羊毛粗细差异大，弹性恢复性好，断裂伸长率是常见天然纤维中最大的，较耐酸，不耐碱。耐热性、耐日光性一般，耐霉菌性较好，但不耐虫蛀。2、羊毛纤维的应用——通常所说的羊毛是指从绵羊身上取得的绵羊毛。——羊毛具有许多优良特性，如弹性好，手感优良，吸湿能力强，保暖性好，不易沾污，光泽柔和，染色性能优良，还具有独特的缩绒性等。——羊毛制品可广泛使用于产业用纺织品，羊毛可以织制特殊要求的工业呢绒、呢毡、衬垫材料，还用于织制壁毯、地毯等制品。四、蚕丝1、蚕丝纤维的性能蚕丝是天然纤维中的长丝纤维，下脚的茧丝、茧衣和缫丝中的废丝等可加工成短纤维，经绢纺纺纱后进行织造。蚕丝的吸湿能力很强，强度大于羊毛，化学性能与羊毛相似，耐酸性较羊毛稍差而耐碱性较羊毛稍好。桑蚕丝的耐光性较差，耐干热性较强。2、蚕丝纤维的应用在产业用纺织品领域，蚕丝一般用来做特殊制品的过滤织物，也可用作筛网制品。五、粘胶纤维1、粘胶纤维的分类2、粘胶纤维的结构；横截面呈皮芯结构，外缘是不规则的锯齿形。3、粘胶纤维的性能吸湿性好，湿强度低，化学性能与棉基本一致，耐酸碱性比棉好，耐虫蛀，但耐霉菌性差，产品耐磨、耐疲劳性能差。4、粘胶纤维的应用医用卫生制品、服装衬里材料、强力粘胶纤维被广泛用于轮胎帘子线、传送带、绳索和各种工业织物如帆布和涂层织物的底布等。六、聚酯纤维1、聚酯纤维的性能聚酯纤维采用熔体纺丝，截面呈圆形，表面很平整，强度高、弹性恢复性好，吸湿性能很差，是常见合成纤维中热性能最好的。大分子中含有酯键，故不耐强碱，但耐酸性好，在玻璃后面的耐光性很好，导电性能很差，耐霉耐虫蛀。2、聚酯纤维的应用

——聚酯纤维的短纤维除可纯纺外，还可与和其他纤维进行混纺，制品用途相当广泛。——长丝广泛地用于轮胎帘子布、工业绳索、传送带、过滤织物、绝缘材料、船帆、帐蓬等。——聚酯纤维是良好的填充材料和隔热材料。——聚酯纤维用途还有地毯、造纸用织物、缝纫线等。——为了改善涤纶帘子线与橡胶的粘着力，可以做成以锦纶为皮、涤纶为芯的复合纤维。聚酯纤维空气滤筒七、聚酰胺纤维1、聚酰胺纤维的性能品种很多，常用的为聚酰胺6和聚酰胺66，强度一般为4-5.3cn/dtex，耐疲劳性居常见化纤之首。但初始模量低，吸湿性比聚酯纤维好，染色性能好，较耐碱而耐酸性差，耐热性较聚酯差，不耐光，耐霉菌，耐虫蛀。聚酰胺纤维的品种很多。凡是分子主链由酰胺键—CONH—连接起来的一类合成纤维，统称为聚酰胺纤维。其分子结构式可用如下通式表示。

[NH—(CH2)x—CO]n[NH—(CH2)x—NHCO—(CH2)y—CO]n2、聚酰胺纤维的应用被大量用于织制轮胎帘子布、绳索、渔网等在国防工业中被用于织制降落伞等，还可用于织制地毯。表聚酰胺6纤维的机械性质短纤维长丝普通长丝强力干态强度(cN/dtex)3.8~6.24.2~5.65.6~8.4湿态强度(cN/dtex)3.2~5.53.7~5.25.2~7.0干态断裂伸长率（%）25~6028~4516~25湿态断裂伸长率（%）27~6336~5220~30弹性恢复率（%）95~100(3%伸长率)初始模量(cN/dtex)7.0~26.417.6~39.623.8~44表聚酰胺66纤维的机械性质短纤维长丝普通长丝强力干态强度(cN/dtex)3.1~6.22.6~5.35.2~8.4湿态强度(cN/dtex)2.6~5.42.3~4.94.5~7.0干态断裂伸长率（%）16~6625~6516~28湿态断裂伸长率（%）18~6830~7018~32弹性恢复率（%）100(4%伸长率)初始模量(cN/dtex)8.8~39.64.4~21.121.1~51.0八、聚丙烯腈纤维1、聚丙烯腈纤维的性能一般为圆形或哑铃型截面，回潮率为2%左右，强度为，伸长弹性近似于羊毛。化学稳定性好，耐虫蛀，耐霉菌，具有热弹性，耐日光性特别好2、聚丙烯腈纤维的应用以民用为主，工业上应用相对较少，制作户外用品，特别适合用于作帐篷、窗帘等经常受阳光照射的织品。一些特殊要求的过滤织物。制作一些毛毯、人造毛皮、絮制品。长丝可用作制作碳纤维或石墨纤维的基体材料。九、聚丙烯纤维1、聚丙烯纤维的性能材料密度低、强度、伸长、初始模量、耐磨性均较高，回潮率低，化学性能稳定，耐热性较差、耐光性差2、聚丙烯纤维的应用用作地毯、毛毯、针刺非织造布、簇绒地毯的底布、包装材料、捻合线和农用绳索、筛网、过滤材料、保暖填充材料、医用卫生材料、吸油毡、土工布、编织袋等。聚丙烯纤维

三峡工程

表聚丙烯纤维的机械性能

短纤维

长丝干态断裂强度(cN/dtex)2.6～5.72.6～7.0湿态断裂强度(cN/dtex)2.6～5.72.6～7.0干态断裂伸长率（%）

20～8020～80湿态断裂伸长率（%）

20～8020～80弹性恢复率（伸长率为3%时）

96～10096～100初始模量(cN/dtex)18～3516～35

聚丙烯纤维的品种和用途——国内外生产的聚丙烯纤维，其品种有长丝、膨体长丝、短纤维、膜裂纤维和单丝等五种。——长丝除部分作衣着用丝外，多数用于工业用织物和装饰织物；——膨体长丝主要用于地毯、毛毯和室内装饰物，具有保暖性好、重量轻、易洗、防腐等优点；——短纤维有棉型和毛型两种，主要用作地毯绒头、混纺纱及毛线、针刺非织造布、室内装饰织物和絮片等；——膜裂纤维（扁丝）主要用于簇绒地毯的底布、包装材料、捻合线和农用绳索等；——单丝主要用作绳索、筛网和过滤材料等。此外，还有一种中空聚丙烯纤维，是良好的絮垫材料和保暖填充材料。

——在丙纶产品的开发中很重视非织造布的发展。这是因为丙纶价格低廉、比重低、机械和化学性能优异，本身又是极好的热粘合纤维，这样就大大降低了非织造布的价格，扩大了其应用领域。——丙纶大量用作医用卫生材料，例如敷料、包扎带、病员服、医院床单、手术衣等。——丙纶制品还有吸油毡、土工布、编织袋、油毡、建筑增强材料、过滤织物、袋布等各类制品。

——聚丙烯纤维还在非织造布领域中作为热粘合纤维。——ES纤维。

十、聚乙烯醇缩甲醛纤维（维纶）1、维纶纤维的性能维纶纤维由湿法纺丝而制得，截面呈腰圆形，具有皮芯结构，吸湿性好，强度、伸长、弹性较其他合成纤维要差，但比棉要好，耐磨、耐光、抗老化性均较好。耐碱但不耐强酸，耐热水性差。2、维纶纤维的应用由于维纶与橡胶有良好的粘着性能，被大量用于产业用纺织品，如绳索、水龙带、鱼网、帆布、帐篷、医用卫生材料、土工布等。表维纶纤维的机械特性

短纤维长丝

普通强力

普通

强力干态断裂强度（cN/dtex）4.0～5.76.0～7.52.6～3.55.3～7.9湿态断裂强度（cN/dtex）2.8～4.64.7～6.01.9～2.84.4～7.0相对湿强度（%）

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